JP4384352B2 - A neuro-fuzzy-based device for programmed hearing aids. - Google Patents

A neuro-fuzzy-based device for programmed hearing aids. Download PDF

Info

Publication number
JP4384352B2
JP4384352B2 JP2000516266A JP2000516266A JP4384352B2 JP 4384352 B2 JP4384352 B2 JP 4384352B2 JP 2000516266 A JP2000516266 A JP 2000516266A JP 2000516266 A JP2000516266 A JP 2000516266A JP 4384352 B2 JP4384352 B2 JP 4384352B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hearing aid
user
parameters
programmable
processor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2000516266A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001520412A (en
JP2001520412A5 (en
Inventor
バツシーズ,スタブロス・フオテイオス
Original Assignee
ベルトーン・エレクトロニクス・コーポレーシヨン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ベルトーン・エレクトロニクス・コーポレーシヨン filed Critical ベルトーン・エレクトロニクス・コーポレーシヨン
Publication of JP2001520412A publication Critical patent/JP2001520412A/en
Publication of JP2001520412A5 publication Critical patent/JP2001520412A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4384352B2 publication Critical patent/JP4384352B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/70Adaptation of deaf aid to hearing loss, e.g. initial electronic fitting
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0265Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion
    • G05B13/0285Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion using neural networks and fuzzy logic
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/50Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics
    • H04R25/505Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics using digital signal processing
    • H04R25/507Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics using digital signal processing implemented by neural network or fuzzy logic

Abstract

A neurofuzzy device (12) is described that provides a fuzzy logic based user-machine interface (9) for optimal fitting of programmable hearing prosthesis (13) using a neural network (4) that generates targets to be matched by the hearing prosthesis (13) based on individual audiometric (1) and other relevant data (2) to the specific impairment and on the neural network (3) accumulated learning from previous successful fittings (8). The incorporated learning process (3) can occur on (16) or off line (14) and implements fitting rationales that can satisfy the needs of a general or specific clientele (8). The parameters of the programmable prosthetic device (6) are set as a group in order to achieve optimal matching to the targets. The user-machine interface realized by a fuzzy logic system (9) deciphers the commands/responses of the user (11) while listening to various stimuli and modifies the targets (5) accordingly thus, providing a closed loop system for in-situ interactive fitting.

Description

【0001】
本願は、1997年10月15日付け、仮出願60/062354号「知的聴取補助具用ニューロファジー手順」(A Neurofuzzy Methology For Intelligent Hearing Prosthetics)の一部継続出願であり、これにより優先権を主張する。
【0002】
【発明の分野】
本発明は、従来の成功した適合から学んだ情報及び種々の音響環境で聴きながらの使用者のコメント/応答に基づき、聴覚障害に基づいた電気音響的目標の提供によるプログラム式補聴器の適合に向けられる。これらの目標は補聴器の応答と適合すべきである。
【0003】
【発明の背景】
プログラム式補聴器は多くの異なった種類の聴力障害を受け入れ得る広範囲の電気音響応答を有するので、多くのパラメーターの値に対する選択の可能性を提供する。聴力測定を使用する聴覚学者/補聴器専門家は、障害を補償するために聴取装置が適合しなければならない目的/目標を決定する。
【0004】
プログラム式聴取装置の出現により、電気音響応答と目標との間のほぼ最適のマッチングを得ることが可能となった。目標は、最初は、線形の非プログラム式聴取装置用に提案された理論的又は経験的考慮に基づいた慣例的な手順により誘導される。近年、DSLi/o及び図6のような非線形プログラム式聴取装置用に意図された新しい指令公式が使用されている。それにもかかわらず、その目標は、人工的な聴取環境(即ち騒音の重み付けされたスピーチ)に基づき、現実の環境における補聴器性能を適切に特徴付けていない。
【0005】
聴覚学者は、日常的環境における装置の性能を反映する使用者の苦情にしばしば当面し、そしてあまり最適とは言えない器具及び方法により装置の作動パラメーターを調整しなければならない。1回に1個ずつのパラメーターの調整(例えば低チャンネルのためのAGC、高チャンネルのための利得)は、パラメーター間の相互依存性が大きいためあまり最適な手順でない。更に、使用者の応答と苦情とが不正確かつ不確かであり、聴覚学者による解釈が必要である。
【0006】
最後に、米国特許5606620号に説明されたファジー論理装置のような使用者の応答を解釈する自動機構を考慮した器具でも、装置の個々のパラメーターを直接管理するため最適でない。この直接管理のため、パラメーター設定についての多くの矛盾した要求が、ファジー論理の本来の能力により適切に解決されない。更に、前記システムは、ファジールールの手入力以外の成功した適合からの学習を組み込んだ効果的な機構を提供しない。
【0007】
【発明の概要】
本発明は、適合プロセスの第1段階としてニューロファジー装置を提供し、特定の聴力損失を補償する初期目標を作る。これらの目標は、収集された個々の音響的及びその他のデータと既に成功した適合からの蓄積された学習との両者に基づく。効果的な初期目標による適合プロセスから出発し、プロセスをかなり短縮することができる。
【0008】
目標は、異なった入力レベルについての利得曲線、信号対ノイズ曲線などの形式を持つことができる。これらの曲線は、使用される特定の聴取装置には直接依存せず、これらは特定の障害に対する「理想的」な補装具の電気音響的応答を表す。
【0009】
多層ニューラルネットワークにより目標が作られる。これは、聴力の閾値及び相当する最良の周波数のような音響測定値の組と、各主観についての異なった入力レベルにおける利得曲線との間の最適な適合を作るようにトレーニングされた「ブラックボックス」情報処理システムである。ニューラルネットワークは、優先した知識を必要とし、これを得るには解に収斂するための大量のデータを必要とする。
【0010】
要求される優先した知識は、選定された地域からの補聴器販売小売店より収集されたデータを使用して、製造中に行われるオフラインのトレーニング段階中にネットワークに入力される。NAL及び図6のような現在利用し得る規範的な諸原理が、かかるデータに基づきかつ伝統的な非プログラム式補聴器、及びプログラム式装置の出発周波数/利得目標曲線の適合に使用される。
【0011】
この公知の原理は、データの相互依存性を十分に反映する多量の適合データの観察に基づく公式を開発することが不可能であるため、範囲の限定されることが明らかである。ニューラルネットワークは、問題の本質的な非線性をより効果的に獲得する。獲得された知識は、ネットワークの隠された層におけるノーダルウエイト(nordal weight)の形式である。
【0012】
ネットワークのトレーニングは、成功した適合を達成する微調整の後でなし得る継続したプロセスである。後で説明される微調整プロセスに基づくファジー論理から得られる変更された目標が、ニューラルネットワークの再トレーニングに使用される。かかるオンライントレーニングは、ニューロファジー適合装置が特定の依頼者の特殊性の方に偏ることを許す。
【0013】
このニューロファジー方法の微調整プロセスは適合プロセスのループを閉じる。初期目標が作られた後、聴取補助具のすべてのパラメーターの設定が誘導され、補聴器に伝達される。次いで、使用者は、異なった音響刺激(例えば、異なったレベルのスピーチ、異なった信号対ノイズ比におけるスピーチとノイズなど)を聴き、音量、調性、快適性、歪み、明瞭度などのような音響識別の品質を使って補聴器の性能を超過するように要求される。ファジーインターフェースが、使用者応答の入力として得られた目標、並びに音響刺激の幾つかの目的特性(例えば総合音圧レベル及び信号対ノイズ比)を、予め入力されたルールを使って変更する。
【0014】
事前入力されたファジールールは、製造業者により、あるいは聴覚学者により局所的に提供することができる。新しい変更された目標が、すべてのパラメーターについて新しい値の組を誘導するために使用され、これは一方では補聴器にダウンロードされる。新しい試験の組が完了し、満足な結果が得られるまでこの循環が繰り返される。
【0015】
補聴器のパラメーターは、補聴器への入力の音響特性と目標曲線(これは極限においては、補聴器の電気音響特性と同じである)との関数である。この関係は、目標及び入力時の音響特性と出力時の対応する特性を使ってニューラルネットワークを予備トレーニングすることによりこれにエンコードすることができる。適合プロセスの終わりに満足度の尺度に依存して、聴覚学者/補聴器専門家は、初期目標を作るニューラルネットワークの再トレーニングのために最終目標を使うことができる。
【0016】
本発明のその他の多くの利点及び特徴が本発明とその実施例の以下の詳細な説明及び請求項及び付属図面より容易に明らかになるであろう。
【0017】
【好ましい実施例の詳細な説明】
本発明は、多くの異なった形式の実施例が可能であるが、開示内容が本発明の原理の例示として考えられかつ本発明を説明される特定の実施例に限定しないことが意図されるという理解の下で、その特別な実施例がここに図示されかつ詳細に説明されるであろう。
【0018】
図1に示された装置は、プログラム型補聴器の性能の最適化に使用される本発明のニューロファジー(neurofuzzy)システムのブロック図表現である。この方法は、キーボード、タッチスクリーン、及びデータ入力の際に使用されるポート及びモニター点及び微調整プロセスに使用される音響信号を作るために使用される音響カード及びCDROMのようなコンピューター周辺装置を有するパーソナルコンピューターにおいて具体化することができる。
【0019】
図1のブロックは、補聴器製造業者により聴覚学者に提供されるソフトウエアパッケージにおける個別サブルーチンである。聴力データ1はコンピューターのキーボードを介してシステムに入力され、これは、特に種々の周波数における聴力閾値データを含む。上のデータは予備トレーニングされたニューラルネットワークに入力される。このネットワークの一部が図2に示される。
【0020】
ネットワークは、特定使用者の障害を補償するために与えられる入力レベルに適合するために補聴器が必要とする所要の目標値を作る。図2は、3種の異なった周波数域に対する目標値の例を示す。これらの値の各は、使用者の聴力データ(簡単のためここでは閾値だけが示される)及び隠されたニューラル層に埋もれた情報である。この情報は、ニューラルネットワークのトレーニング期間3の間にここに置かれる。かかるトレーニング手順は本分野の熟練者によく知られている。
【0021】
ニューラルネット3のトレーニングは、装置(ソフトウエアパッケージ)が使用のために聴覚学者に送られる以前にオフライン14で行われる。
【0022】
聴取装置の性能の満足度レベル8が十分に高い場合は、ニューラルネットの隠されたニューロンに埋もれていた情報を更新し、成功した微調整プロセスの後に誘導される変更された目標15の組を使用することによりトレーニングを行うことができる。再トレーニングの前、隠されたニューロンは、聴力測定データ1及びその他の患者データ2に基づいて目標曲線の初期の組を作るであろう。
【0023】
再トレーニング後、更なる目標曲線は、過去の成功した微調整プロセスから得られたものにより近づくであろう。次いで、同様な聴力測定データを有する使用者のために、システムは、この特定の障害の要求により近い初期目標を作り、こうして微調整プロセスを短縮させるであろう。
【0024】
新しい目標の組が作られる5ごとに、補聴器の電気音響的応答をその目標に適合させるようにそのパラメーターを変更しなければならない。適切なパラメーターの作成6は、パターンマッチングの検索の形式を取り、或いは消費時間の制限された場合は予備トレーニングされたニューラルネットワークによる実行の形式を取ることができる。
【0025】
パラメーターが作られると、これらはプログラマーユニット7を経て補聴器13に送られる。プログラム式補聴器13が使用者に装着され、使用者は特別の音声/音響の刺激12を聴きながらその性能を評価するように求められる。次いで、使用者は、音量、調性、快適性、明瞭度などのような幾つかの音の品質の項目で定量的に評価する。
【0026】
使用者は、例えばタッチスクリーンモニターを介して尺度の数で入力することによりその応答11を入力する。この応答がどのように繰り返されたかの例が次の説明される。使用者にとって刺激音が大きい場合は、図2に示される音量尺度についてメンバーシップグラフに大きい数(3)が入力される。
【0027】
前記グラフのx軸上の値3は、使用者により識別されたその音のレベルが音量大のカテゴリーのメンバーシップ度(membership degree)1を有すること、及び前記グラフのy軸において示されるようにソフト/普通カテゴリーでメンバーシップ等級0であることを意味する。メンバーシップグラフの数はファジー論理システム9に入力される。
【0028】
図2において、熟練者が本発明を理解し実行するためのファジー論理及びその演算の流れ図がで示される。図3のスピーチレベルと呼ばれる客観的入力カテゴリーにおけるメンバーシップ度は、補聴器への入力信号のレベルが普通の聴取使用者が快適(メンバーシップ度0.7)と呼ぶ値に非常に近いことを示す。この同じ信号は、「音量」と呼ばれる主観入力により示されるとき、補聴器使用者により「大声」として特徴付けられる(音量カテゴリーにおけるメンバーシップ度0.9)。同じ信号が調性尺度においては低周波数として特徴付けられ(メンバーシップ度0.8)、明瞭度尺度においては「概ね不明瞭」として特徴付けられる(メンバーシップ度0.5)
上の評価が与えられた場合、この例の補聴器は、音量及び明瞭度の普通レベルへの修復がうまく行われないことが明らかである。
【0029】
初期目標についてのある種の調整が必要である。所要の調整はファジー論理システムを実行しなければならない次のルール例において説明される。
1.低ピッチ又は不明瞭の場合は、高周波数を増加する。
2.音量が大きくかつ入力が普通である場合は、低、中、及び高周波数を減らす。
3.高ピッチでかつ明瞭である場合は、高周波数を減らす。
4.音量が普通でありかつ入力が普通である場合は、高、中、及び低周波数はOKである。
5.ピッチがOKでありかつ明瞭度がOKである場合は、高周波数はOKである。
6.音量がソフトでありかつ入力が普通である場合は、高、中、及び低周波数を増加させる。
【0030】
上例のルールの実行が図2に示される。ルール実行の結果は、普通レベルの入力音に対する補聴器の目標電気音響応答に相当する正常目標と呼ばれる周波数/利得曲線に対する利得の増加、減少又は不変となるであろう。目標曲線は単純化のために低、中及び高の周波数部分に分割される。これら各部分の利得は、上の推定ルールにより割り当てられたメンバーシップ度の値に応じて増加、減少、又は不変とすることができる。
【0031】
ルールNo.1は、通常目標・高周波数尺度における高周波数増加のカテゴリーに、2個のメンバーシップ度の値(音量尺度の音量大のカテゴリー、及びスピーチレベル尺度における快適カテゴリー)を割り当てる。得られたメンバーシップ度は0.8である。他のルールに対して同じ手順が行われる。
【0032】
各カテゴリーに1以上のメンバーシップ度が割り当てられたならば、最大値を有するものが選定される。すべてのルールを実行した後、更に3個の周波数尺度のメンバーシップ度に基づいて、低及び中の周波数における利得が減少し、高い周波数についても利得がほとんど変化しないであろうことが明らかである。利得の変化の所要量は、高周波数目標のためのメンバーシップグラフに示される重心則のような法則により誘導される。
【0033】
各部門(増加、OK、減少)の陰影部分は、メンバーシップ度の視覚表現を与える。陰影部分の重心はx軸において−3より3に近い(1に近い)。図の中心は、高周波数目標に何デシベルの利得を加えるべきか示す直覚的に明確な値である。そこで、図3は、3dBの明確な値を目標曲線の中及び低の周波数利得から差し引くべきことを示す。
【0034】
異なった聴取試験及び評価の組が新しい変更された目標を使って完了したとき、聴覚学者が満足なレベルの性能に達したと決定するまで微調整手順が続くであろう。満足度メーター8は、目標曲線の重み付け集積変更に基づくことができる。収束値が得られると、これを、微調整プロセスの収穫逓減点に達した指標とすることができる。
【0035】
本技術の熟練者により変化及び変更を提言できるが,必要であるとした初期目標の作成及びそれへの調整のために、合理的かつ適正に寄与の範囲内にある全ての変化及び変更を保証する本発明内で実施することが本発明の意向である。
【0036】
以上から、本発明の精神及び範囲内で種々の変化及び変更をなし得ることが観察されるであろう。ここに示された特定の器具に限定することは意図されず又は推定すべきでないことを理解すべきである。特許請求の範囲内のすべての変更は特許請求項に含まれることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ニューロファジー手順を実行する装置及び聴力障害の使用者及び聴覚学者との相互作用点(データ入力ブロック)のブロック図である。
【図2】 聴取閾値に基づき幾つかの周波数について利得目標値を作るニューラルネットワークの一部の線図である。
【図3】 ニューラルネットワークにより最初に作られた目標を変更するファジー論理システムの「流れ図」表現である。ファジー論理は聴取装置の相互型微調整手順の部分である。
[0001]
This application is a continuation-in-part of the provisional application 60/062354 “A Neurofuzzy Methology For Intelligent Hearing Prosthetics” dated October 15, 1997, which gives priority to Insist.
[0002]
FIELD OF THE INVENTION
The present invention is based on information learned from previous successful adaptations and based on user comments / responses while listening in various acoustic environments, towards the adaptation of programmed hearing aids by providing electroacoustic targets based on hearing impairments. It is done. These goals should be compatible with the hearing aid response.
[0003]
BACKGROUND OF THE INVENTION
Programmable hearing aids have a wide range of electroacoustic responses that can accept many different types of hearing impairments, thus providing the possibility of choice for the values of many parameters. An audiologist / hearing aid specialist using audiometry determines the objectives / targets that the hearing device must adapt to compensate for the impairment.
[0004]
With the advent of the programmable listening device, it has become possible to obtain a nearly optimal match between the electroacoustic response and the target. The goal is initially derived by a conventional procedure based on theoretical or empirical considerations proposed for linear, non-programmed listening devices. Recently, new command formulas intended for DSLi / o and non-linear programmed listening devices such as FIG. 6 have been used. Nevertheless, the goal is based on an artificial listening environment (ie noise weighted speech) and does not adequately characterize hearing aid performance in the real environment.
[0005]
An audiologist often faces user complaints that reflect the performance of the device in everyday environments and must adjust the operating parameters of the device with less than optimal instruments and methods. Adjusting parameters one at a time (eg, AGC for low channels, gain for high channels) is not a very optimal procedure because of the large interdependencies between parameters. In addition, user responses and complaints are inaccurate and uncertain and require interpretation by an audiologist.
[0006]
Finally, even instruments that take into account automatic mechanisms for interpreting user responses, such as the fuzzy logic device described in US Pat. No. 5,606,620, are not optimal because they directly manage the individual parameters of the device. Because of this direct management, many conflicting requirements for parameter settings are not adequately resolved by the inherent capabilities of fuzzy logic. Furthermore, the system does not provide an effective mechanism that incorporates learning from successful matches other than manual entry of fuzzy rules.
[0007]
Summary of the Invention
The present invention provides a neurofuzzy device as the first step of the adaptation process, creating an initial goal to compensate for specific hearing loss. These goals are based on both individual acoustic and other data collected and accumulated learning from already successful matches. Starting from a fitting process with effective initial goals, the process can be shortened considerably.
[0008]
A target can have the form of a gain curve, a signal-to-noise curve, etc. for different input levels. These curves are not directly dependent on the particular hearing device used, which represents the “ideal” prosthetic electroacoustic response to a particular disorder.
[0009]
A target is created by a multilayer neural network. This is a “black box” trained to make an optimal fit between a set of acoustic measurements such as hearing thresholds and corresponding best frequencies, and gain curves at different input levels for each subjectivity. It is an information processing system. Neural networks require prioritized knowledge, which requires a large amount of data to converge on the solution.
[0010]
The required priority knowledge is entered into the network during an off-line training phase that takes place during manufacturing, using data collected from hearing aid retailers from selected regions. The currently available normative principles such as NAL and FIG. 6 are used to adapt the starting frequency / gain target curve of a traditional non-programmed hearing aid and programmed device based on such data.
[0011]
It is clear that this known principle is limited in scope because it is impossible to develop a formula based on the observation of large amounts of fit data that sufficiently reflects the interdependencies of the data. Neural networks more effectively acquire the intrinsic nonlinearity of the problem. The acquired knowledge is in the form of a nordal weight in a hidden layer of the network.
[0012]
Network training is an ongoing process that can be done after fine-tuning to achieve a successful fit. A modified target derived from fuzzy logic based on a fine-tuning process described later is used for neural network retraining. Such online training allows a neurofuzzy adaptation device to be biased towards the particularity of a particular client.
[0013]
This neuro-fuzzy method fine-tuning process closes the loop of the fitting process. After the initial goal is created, the settings of all parameters of the hearing aid are guided and communicated to the hearing aid. The user then listens to different acoustic stimuli (eg, different levels of speech, speech and noise at different signal-to-noise ratios, etc.) such as volume, tonality, comfort, distortion, clarity, etc. It is required to exceed the performance of the hearing aid using the quality of acoustic identification. The fuzzy interface changes the target obtained as input of the user response, as well as some target characteristics of the acoustic stimulus (eg total sound pressure level and signal-to-noise ratio) using pre-input rules.
[0014]
Pre-filled fuzzy rules can be provided locally by the manufacturer or by an audiologist. A new modified target is used to derive a new set of values for all parameters, which are downloaded to the hearing aid on the one hand. This cycle is repeated until a new test set is completed and satisfactory results are obtained.
[0015]
Hearing aid parameters are a function of the acoustic properties of the input to the hearing aid and the target curve (which in the extreme is the same as the electroacoustic properties of the hearing aid). This relationship can be encoded into this by pretraining the neural network with the target and input acoustic characteristics and the corresponding output characteristics. Depending on the satisfaction measure at the end of the fitting process, the audiologist / hearing aid specialist can use the final goal for retraining the neural network to create the initial goal.
[0016]
Many other advantages and features of the present invention will become readily apparent from the following detailed description of the invention and its embodiments, from the claims and from the accompanying drawings.
[0017]
Detailed Description of the Preferred Embodiment
While the invention is capable of many different types of embodiments, the disclosure is intended to be illustrative of the principles of the invention and is not intended to limit the invention to the particular embodiments described. With understanding, specific embodiments thereof will now be illustrated and described in detail.
[0018]
The apparatus shown in FIG. 1 is a block diagram representation of the neurofuzzy system of the present invention used to optimize the performance of a programmed hearing aid. This method includes keyboards, touch screens, and computer peripherals such as ports and monitor points used during data entry and acoustic cards and CDROMs used to create acoustic signals used in the fine-tuning process. It can be embodied in a personal computer.
[0019]
The blocks in FIG. 1 are individual subroutines in a software package provided to the audiologist by the hearing aid manufacturer. Hearing data 1 is input to the system via a computer keyboard, which includes hearing threshold data, especially at various frequencies. The above data is input to a pretrained neural network. A portion of this network is shown in FIG.
[0020]
The network creates the required target value required by the hearing aid to adapt to the input level provided to compensate for a particular user's disability. FIG. 2 shows examples of target values for three different frequency ranges. Each of these values is the user's hearing data (only threshold values are shown here for simplicity) and information embedded in the hidden neural layer. This information is placed here during the training period 3 of the neural network. Such training procedures are well known to those skilled in the art.
[0021]
Training of the neural network 3 is performed off-line 14 before the device (software package) is sent to the audiologist for use.
[0022]
If the listening device performance satisfaction level 8 is sufficiently high, the information embedded in the hidden neurons of the neural network is updated and the set of modified targets 15 that are derived after a successful fine-tuning process. It can be used for training. Prior to retraining, the hidden neurons will make an initial set of target curves based on audiometry data 1 and other patient data 2.
[0023]
After retraining, further goal curves will be closer to those obtained from past successful fine tuning processes. Then, for users with similar audiometry data, the system will create an initial goal that is closer to the requirements of this particular impairment, thus shortening the fine tuning process.
[0024]
Each time a new set of targets is created, its parameters must be changed to match the hearing aid's electroacoustic response to that target. Appropriate parameter creation 6 can take the form of a pattern matching search, or it can take the form of a pre-trained neural network in the case of limited consumption.
[0025]
Once the parameters are created, they are sent to the hearing aid 13 via the programmer unit 7. A programmable hearing aid 13 is worn by the user and the user is asked to evaluate its performance while listening to the special audio / acoustic stimulus 12. The user then evaluates quantitatively on several sound quality items such as volume, tonality, comfort, clarity, etc.
[0026]
The user enters the response 11 by entering, for example, a scale number via a touch screen monitor. An example of how this response was repeated is described below. If the stimulus is loud for the user, a large number (3) is entered into the membership graph for the volume scale shown in FIG.
[0027]
A value of 3 on the x-axis of the graph indicates that the sound level identified by the user has a membership level of 1 in the loudness category, and as indicated on the y-axis of the graph. Means membership class 0 in the soft / normal category. The number of membership graphs is input to the fuzzy logic system 9.
[0028]
In FIG. 2, a flow diagram of fuzzy logic and operations for an expert to understand and implement the present invention is shown. The degree of membership in the objective input category called speech level in FIG. 3 indicates that the level of the input signal to the hearing aid is very close to what a normal hearing user calls comfortable (membership degree 0.7). . This same signal is characterized as “loud” by the hearing aid user when indicated by a subjective input called “volume” (membership degree in volume category 0.9). The same signal is characterized as a low frequency on the tonality scale (membership degree 0.8) and on the intelligibility scale as "almost unclear" (membership degree 0.5)
Given the above evaluation, it is clear that the hearing aid in this example does not successfully restore to normal levels of volume and clarity.
[0029]
Some adjustment for initial goals is required. The required adjustments are explained in the following example rule where a fuzzy logic system must be implemented.
1. If the pitch is low or unclear, increase the high frequency.
2. If volume is loud and input is normal, reduce low, medium and high frequencies.
3. If high pitch and clear, reduce high frequency.
4). If the volume is normal and the input is normal, the high, medium and low frequencies are OK.
5. If the pitch is OK and the intelligibility is OK, the high frequency is OK.
6). If the volume is soft and the input is normal, increase the high, medium and low frequencies.
[0030]
The execution of the above example rule is shown in FIG. The result of rule execution will be an increase, decrease or invariance of gain with respect to a frequency / gain curve called normal target that corresponds to the target electroacoustic response of the hearing aid for normal level input sounds. The target curve is divided into low, medium and high frequency parts for simplicity. The gain of each of these parts can be increased, decreased or unchanged depending on the membership value assigned by the above estimation rule.
[0031]
Rule No. 1 assigns two membership degree values (a loudness category on the loudness scale and a comfort category on the speech level scale) to the high frequency increase category in the normal target / high frequency scale. The degree of membership obtained is 0.8. The same procedure is performed for the other rules.
[0032]
If each category is assigned one or more membership degrees, the one with the maximum value is selected. After executing all the rules, it is clear that gains at low and medium frequencies will decrease and gain will hardly change at higher frequencies, based on membership in three additional frequency measures. . The required amount of gain change is derived by a law such as the barycentric law shown in the membership graph for high frequency targets.
[0033]
The shaded part of each department (increase, OK, decrease) gives a visual representation of the degree of membership. The center of gravity of the shaded portion is closer to 3 (close to 1) than −3 on the x-axis. The center of the figure is an intuitively clear value that indicates how many decibels of gain should be added to the high frequency target. Thus, FIG. 3 shows that an unambiguous value of 3 dB should be subtracted from the middle and low frequency gains of the target curve.
[0034]
When a different listening test and evaluation set is completed using the new modified goal, the fine tuning procedure will continue until the audiologist determines that a satisfactory level of performance has been reached. The satisfaction meter 8 can be based on a weighted accumulation change of the target curve. Once the convergence value is obtained, this can be used as an indicator of reaching the diminishing return point of the fine tuning process.
[0035]
Changes and changes can be suggested by those skilled in the art, but all changes and changes that are reasonably and reasonably within the scope of contribution will be guaranteed in order to create and adjust to the initial goal deemed necessary. It is the intention of the present invention to be implemented within the present invention.
[0036]
In view of the above, it will be observed that various changes and modifications can be made within the spirit and scope of the invention. It should be understood that it is not intended or should be estimated to be limited to the particular instrument shown. All modifications within the scope of the claims are, of course, included in the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for performing a neurofuzzy procedure and points of interaction (data input blocks) with a hearing impaired user and an audiologist.
FIG. 2 is a diagram of a portion of a neural network that creates gain target values for several frequencies based on a listening threshold.
FIG. 3 is a “flow diagram” representation of a fuzzy logic system that changes a goal initially created by a neural network. Fuzzy logic is part of the mutual fine tuning procedure of the listening device.

Claims (2)

別個の補聴器をプログラムするフィッティングシステムであって、フィッティングシステムが、
プロセッサからパラメータをプログラム可能な補聴器に送りその性能を特定するための回路にプロセッサが連結された、プログラム可能な補聴器のためのパラメータの初期設定を確立するために選定された使用者データのニューラルネットワーク処理を実行するプログラム可能なプロセッサと、
予め記録された音響刺激に関する、補聴器の使用者から提供された実時間フィードバックを受け取るための回路及び予め記録された音響刺激を補聴器に提供するプロセッサによって作動可能なソフトウエアと、
使用者の多パラメータのフィードバックに応答して、それに従って補聴器のパラメータを修正する、プロセッサによって作動可能な、ファジィ論理処理を実行する第2のソフトウエアと、
性能を変えるための補聴器に修正されたパラメータをダウンロードするための付加的なソフトウエアと
を具備することを特徴とする、上記フィッティングシステム
A fitting system for programming a separate hearing aid, the fitting system comprising:
A neural network of user data selected to establish initial settings of parameters for the programmable hearing aid, with the processor coupled to circuitry for sending parameters from the processor to the programmable hearing aid and identifying its performance A programmable processor to perform the processing;
Circuitry operable to receive real-time feedback provided by a hearing aid user regarding prerecorded acoustic stimuli and software operable by a processor to provide the prerecorded acoustic stimuli to the hearing aid;
Second software operable by a processor to perform fuzzy logic processing, in response to user multi-parameter feedback, and modifying the hearing aid parameters accordingly;
Said fitting system comprising additional software for downloading modified parameters to a hearing aid for changing performance
音響刺激を繰り返し提供し、使用者のフィードバックに応答して、最適のパラメータの組を提供するためにパラメータを繰り返し修正する更なるソフトウエアを含む請求項1に記載のフィッティングシステム。  The fitting system of claim 1, further comprising software that repeatedly provides acoustic stimuli and repeatedly modifies the parameters in response to user feedback to provide an optimal set of parameters.
JP2000516266A 1997-10-15 1998-10-14 A neuro-fuzzy-based device for programmed hearing aids. Expired - Lifetime JP4384352B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6235497P 1997-10-15 1997-10-15
US60/062,354 1997-10-15
PCT/US1998/021701 WO1999019779A1 (en) 1997-10-15 1998-10-14 A neurofuzzy based device for programmable hearing aids

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2001520412A JP2001520412A (en) 2001-10-30
JP2001520412A5 JP2001520412A5 (en) 2006-01-05
JP4384352B2 true JP4384352B2 (en) 2009-12-16

Family

ID=22041920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000516266A Expired - Lifetime JP4384352B2 (en) 1997-10-15 1998-10-14 A neuro-fuzzy-based device for programmed hearing aids.

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1023647B1 (en)
JP (1) JP4384352B2 (en)
AT (1) ATE293261T1 (en)
AU (1) AU1086099A (en)
CA (1) CA2305991A1 (en)
DE (1) DE69829770T2 (en)
WO (1) WO1999019779A1 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001175637A (en) * 1999-12-15 2001-06-29 Rion Co Ltd System optimization method and device
ATE527827T1 (en) 2000-01-20 2011-10-15 Starkey Lab Inc METHOD AND DEVICE FOR HEARING AID ADJUSTMENT
DE60109749T2 (en) * 2000-01-21 2006-02-23 Oticon A/S METHOD FOR IMPROVING THE FIT OF HEARING EQUIPMENT AND APPARATUS FOR IMPLEMENTING THE METHOD
DK1453356T3 (en) 2003-02-27 2013-02-11 Siemens Audiologische Technik Method for setting a hearing system and a corresponding hearing system
WO2008031169A1 (en) * 2006-09-14 2008-03-20 Cochlear Limited Medical implant configuration method
AU2007354783B2 (en) * 2007-06-13 2010-08-12 Widex A/S Method for user individualized fitting of a hearing aid
DE102007035174B4 (en) 2007-07-27 2014-12-04 Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. Hearing device controlled by a perceptive model and corresponding method
EP2243303A1 (en) * 2008-02-20 2010-10-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Audio device and method of operation therefor
EP2549397A1 (en) * 2012-07-02 2013-01-23 Oticon A/s Method for customizing a hearing aid
US9131321B2 (en) * 2013-05-28 2015-09-08 Northwestern University Hearing assistance device control
JP6625898B2 (en) * 2016-02-23 2019-12-25 リオン株式会社 Hearing aid fitting device, hearing aid fitting program, hearing aid fitting server, and hearing aid fitting method
JP7272425B2 (en) * 2019-04-24 2023-05-12 日本電気株式会社 FITTING ASSIST DEVICE, FITTING ASSIST METHOD, AND PROGRAM
US20230039728A1 (en) * 2019-12-31 2023-02-09 Starkey Laboratories, Inc. Hearing assistance device model prediction
WO2023028122A1 (en) * 2021-08-25 2023-03-02 Starkey Laboratories, Inc. Hearing instrument fitting systems

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4972487A (en) * 1988-03-30 1990-11-20 Diphon Development Ab Auditory prosthesis with datalogging capability
DE59410167D1 (en) * 1994-03-23 2002-09-19 Siemens Audiologische Technik Device for adapting programmable hearing aids
EP0712261A1 (en) * 1994-11-10 1996-05-15 Siemens Audiologische Technik GmbH Programmable hearing aid

Also Published As

Publication number Publication date
EP1023647B1 (en) 2005-04-13
DE69829770T2 (en) 2005-09-01
CA2305991A1 (en) 1999-04-22
EP1023647A4 (en) 2000-12-06
EP1023647A1 (en) 2000-08-02
WO1999019779A1 (en) 1999-04-22
ATE293261T1 (en) 2005-04-15
DE69829770D1 (en) 2005-05-19
AU1086099A (en) 1999-05-03
JP2001520412A (en) 2001-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6674867B2 (en) Neurofuzzy based device for programmable hearing aids
JP4384352B2 (en) A neuro-fuzzy-based device for programmed hearing aids.
US8194899B2 (en) Method for improving the fitting of hearing aids and device for implementing the method
CN102860046B (en) For alleviating hearing aids and the method for tinnitus
US8792659B2 (en) Asymmetric adjustment
EP2986033B1 (en) A hearing aid for recording data and learning therefrom
US9084066B2 (en) Optimization of hearing aid parameters
US20070217639A1 (en) Method of obtaining settings of a hearing instrument, and a hearing instrument
CN101682822A (en) Method for user individualized fitting of a hearing aid
EP3481086B1 (en) A method for adjusting hearing aid configuration based on pupillary information
EP1453358B1 (en) Apparatus and method for adjusting a hearing aid
US7024000B1 (en) Adjustment of a hearing aid using a phone
CN114339564B (en) Neural network-based self-adaptation method for self-adaptive hearing aid of user
EP1830602B1 (en) A method of obtaining settings of a hearing instrument, and a hearing instrument
EP2302952A1 (en) Self-adjustment of a hearing aid
Convery et al. A review and analysis: Does amplification experience have an effect on preferred gain over time?
Munro et al. Clinical verification of hearing aid performance
DE102021200635A1 (en) Method for operating a hearing aid, hearing aid and computer program product
WO2020077348A1 (en) Hearing assist device fitting method, system, algorithm, software, performance testing and training
Johnson An initial-fit comparison of two generic hearing aid prescriptive methods (NAL-NL2 and CAM2) to individuals having mild to moderately severe high-frequency hearing loss
Nelson Fine tuning multi-channel compression hearing instruments
Hoydal The new way: Ensuring consistent support and individualized care through the Signia Assistant
Gao et al. Next-generation hearing prosthetics
Radhakrishnan et al. New generation intelligent hearing prosthetics
Gao et al. Neurofuzzy approaches for advance hearing devices

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051012

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051012

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071218

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20080314

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20080324

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080611

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081028

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20081027

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20081028

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090123

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090209

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090417

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090915

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090925

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131002

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term